การเสริมประสิทธิภาพ GNSSเป็นวิธีการปรับปรุง คุณลักษณะของระบบ นำทางด้วยดาวเทียมเช่น ความแม่นยำ ความน่าเชื่อถือ และความพร้อมใช้งาน โดยการบูรณาการข้อมูลภายนอกเข้าสู่กระบวนการคำนวณ มีระบบดังกล่าวอยู่มากมาย และโดยทั่วไปจะตั้งชื่อหรืออธิบายตามวิธีการที่เซ็นเซอร์ GNSS รับข้อมูลภายนอก ระบบบางระบบส่งข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแหล่งที่มาของข้อผิดพลาด (เช่นการคลาดเคลื่อนของนาฬิกา ข้อมูลวง โคจรหรือความล่าช้าของชั้นบรรยากาศ ไอโอโน สเฟียร์; "การแสดงสถานะในปริภูมิ") ระบบอื่นๆ ให้การวัดโดยตรงว่าสัญญาณคลาดเคลื่อนไปมากน้อยเพียงใดในอดีต (GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียล; "การแสดงสถานะในปริภูมิการสังเกต") ในขณะที่กลุ่มที่สามให้ข้อมูลยานพาหนะเพิ่มเติมเพื่อบูรณาการในกระบวนการคำนวณ ( การหลอมรวมเซ็นเซอร์ )

ระบบเสริมกำลังการสื่อสารด้วยดาวเทียม ( SBAS ) สนับสนุนการเสริมกำลังการสื่อสารในพื้นที่กว้างหรือระดับภูมิภาคโดยใช้ข้อความที่ส่งผ่านดาวเทียมเพิ่มเติม

เอกสารของ ICAO อธิบาย SBAS ว่าเป็นระบบเสริม GNSS ที่ครอบคลุมพื้นที่กว้าง ซึ่งผู้ใช้จะได้รับข้อมูลการแก้ไขและความสมบูรณ์จากเครื่องส่งสัญญาณบนดาวเทียม โดยมีมาตรฐานและแนวปฏิบัติที่แนะนำ (SARPs) สำหรับ SBAS รวมอยู่ในภาคผนวก 10 ภาคผนวกนี้อธิบายรูปแบบข้อมูลมาตรฐานสำหรับการใช้งานในด้านการบิน รวมถึงการออกอากาศบน L1 (และล่าสุด L5) ^{[ 1 ]}ดาวเทียม SBAS หลายดวงยังให้สัญญาณกำหนดเวลา/ระยะทางของตนเอง ซึ่งทำหน้าที่เป็นดาวเทียมเพิ่มเติมสำหรับการกำหนดตำแหน่ง^{[ 2 ]}

โดยใช้การวัดจากสถานีภาคพื้นดิน ข้อความแก้ไข สถานะจะถูกสร้างขึ้นและส่งไปยังดาวเทียมหนึ่งดวงหรือมากกว่าเพื่อออกอากาศไปยังผู้ใช้ปลายทางเป็นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล ข้อความแก้ไขเหล่านี้ประกอบด้วยค่าแยกต่างหากสำหรับการแก้ไขที่ไม่ขึ้นกับตำแหน่ง (นาฬิกาดาวเทียม, ปฏิทินดาวเทียม, สุขภาพ ฯลฯ) และการแก้ไขที่ขึ้นกับตำแหน่ง (ความล่าช้าของไอโอโนสเฟียร์) ^{[ 1 ]}แนวคิดของ SBAS ได้รับการเสนอครั้งแรกในปี 1991 ในชื่อ " GPS ดิฟเฟอเรนเชียลแบบครอบคลุม พื้นที่กว้าง " (WADGPS) แต่แตกต่างจาก DGPS ทั่วไป WADGPS และการใช้งาน SBAS ในภายหลังจำนวนมากให้ การแก้ไข สถานะ^{[ 3 ]} ตรงข้ามกับ การแก้ไข พื้นที่การสังเกตซึ่งประกอบด้วยข้อผิดพลาดของตำแหน่งหรือระยะทางเทียมที่สถานีเฉพาะ

ระบบ SBAS ในปัจจุบันและที่กำลังจะมาถึงซึ่งใช้รูปแบบสถานะอวกาศมาตรฐานการบิน (ICAO) ได้แก่: ^{[ 1 ] : B-128}

• ระบบเพิ่มกำลังส่งสัญญาณในพื้นที่กว้าง (WAAS) ซึ่งดำเนินการโดยสำนักงานบริหารการบินแห่งสหรัฐอเมริกา (FAA)
• บริการโอเวอร์เลย์การนำทางด้วยดาวเทียมวงโคจรประจำที่ของยุโรป (EGNOS) ดำเนินการโดยESSP (ในนามของGSAของสหภาพยุโรป )
• ระบบเสริมประสิทธิภาพดาวเทียมอเนกประสงค์ (MSAS) ดำเนินการโดยสำนักงานการบินพลเรือนแห่งประเทศญี่ปุ่น (JCAB) กระทรวงที่ดิน โครงสร้างพื้นฐาน และการขนส่ง ของญี่ปุ่น ตั้งแต่ปี 2020 เป็นต้นมา MSAS ดำเนินการในฐานะบริการของ QZSS (L1Sb)
• ระบบนำทางเสริมด้วยพิกัดทางภูมิศาสตร์ (GAGAN) ที่ใช้ GPS ช่วย ดำเนินการโดยการท่าอากาศยานแห่งอินเดีย^{[ 4 ​​] [ 5 ]}
• ระบบเสริมความแม่นยำด้วยดาวเทียม BeiDou (BDSBAS-B1c) ที่ดำเนินการโดยประเทศจีน^{[ 6 ]}
• ระบบแก้ไขและตรวจสอบความคลาดเคลื่อนเชิงอนุพันธ์ (SDCM) ซึ่งดำเนินการโดย องค์การ อวกาศรัสเซีย ( Roscosmos ) โดยใช้ระบบ GLONASS เป็นพื้นฐาน
• เครือข่ายเสริมตำแหน่งทางใต้ (SouthPAN) ซึ่งพัฒนาโดยออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ โดยเริ่มให้บริการครั้งแรกในเดือนกันยายน พ.ศ. 2565 ^{[ 7 ] [ 8 ]}
• ระบบดาวเทียมเสริมกำลังเกาหลี (KASS) (สาธารณรัฐเกาหลี) อยู่ระหว่างการพัฒนา ณ ปี 2021 ^{[ 1 ] : B-182}
• SBAS สำหรับแอฟริกาและมหาสมุทรอินเดีย (A-SBAS) (ASECNA) อยู่ระหว่างการพัฒนา ณ ปี 2021 ^{[ 1 ] : B-182}

ระบบ SBAS ที่มีอยู่ในปัจจุบันเพิ่มเติม ได้แก่:

• บริการความแม่นยำสูงของกาลิเลโอ (HAS) เป็นบริการอวกาศสถานะแยกต่างหากสำหรับการกำหนดตำแหน่งจุดที่แม่นยำซึ่งออกอากาศโดยตรงจากดาวเทียมกาลิเลโอ (E6)
• ระบบดาวเทียมควาซี-ซีนิธ (QZSS) ซึ่งดำเนินการโดยประเทศญี่ปุ่น เริ่มปฏิบัติการครั้งแรกในเดือนพฤศจิกายน 2018 บริการ SBAS ของระบบนี้ได้แก่ SLAS (บริการแก้ไขระยะทางเทียมในอวกาศสังเกตการณ์ L1S), CLAS และ MADOCA-PPP (บริการในอวกาศของรัฐทั้งสอง L6D และ L6E) นอกจากนี้ QZSS ยังทำงานในโหมดที่ไม่ใช่ SBAS เรียกว่า PNT ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วทำหน้าที่เป็นดาวเทียม GNSS เพิ่มเติม
• ระบบ BeiDouของจีนมีบริการพื้นที่สังเกตการณ์และบริการ PPP พื้นที่สถานะ (PPP-B2b) ^{[ 9 ] [ 10 ]}
• ระบบนำทางเชิงพาณิชย์ StarFireซึ่งดำเนินการโดยJohn DeereและC-Nav Positioning Solutions (โดยOceaneering International )
• ระบบ Starfix DGPSเชิงพาณิชย์และ ระบบ OmniSTARซึ่งดำเนินการโดยFugro
• ระบบ Atlas GNSS Global L-Band Correction Serviceเชิงพาณิชย์ซึ่งดำเนินการโดยHemisphere GNSS
• ระบบ SBAS ของออสเตรเลียใช้ดาวเทียมวงโคจรค้างฟ้า Inmarsat 4F1 ซึ่งเกิดขัดข้องในเดือนเมษายน พ.ศ. 2566 ^{[ 11 ] [ 12 ]}

SBAS ที่เลิกใช้งานแล้ว ได้แก่:

• ระบบเพิ่มประสิทธิภาพ GPS ในพื้นที่กว้าง (Wide Area GPS EnhancementหรือWAGE) ดำเนินการโดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯสำหรับใช้งานโดยกองทัพและผู้รับสัญญาณที่ได้รับอนุญาต
• GPS ·Cซึ่งย่อมาจาก GPS Correction เป็นแหล่งข้อมูล GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับพื้นที่ส่วนใหญ่ของแคนาดา ดูแลรักษาโดยระบบควบคุมการทำงานแบบแอคทีฟของแคนาดา ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติของแคนาดา  – ปัจจุบันได้ยุติการใช้งานแล้ว

บริการออนไลน์บางแห่งให้บริการเข้าถึงข้อมูลที่ออกอากาศโดยดาวเทียม SBAS ผ่านทางอินเทอร์เน็ต ซึ่งมีประโยชน์ในพื้นที่ที่มีทัศนวิสัย SBAS ต่ำ (เช่น ยานบินไร้คนขับที่นำทางในพื้นที่เมืองที่มีอาคารสูง ) ^{[ 13 ]}บริการบางอย่าง เช่นInternational GNSS Service (IGS) ให้บริการเข้าถึงวงโคจรที่คาดการณ์ไว้และการแก้ไขนาฬิกาสำหรับ GPS โดยตรง (ครอบคลุมระยะเวลาสองสามชั่วโมง) ^{[ 14 ] [ 15 ]}การขนส่ง RTCM ผ่านเครือข่ายโดยใช้โปรโตคอลอินเทอร์เน็ตเป็นโปรโตคอลอินเทอร์เน็ตสำหรับการเข้าถึงข้อมูลดังกล่าว

NASA ดำเนินการระบบ Global Differential GPS (GDGPS) โดยใช้ข้อมูลจากสถานีภาคพื้นดินหลายแห่งทั่วโลก GDGPS เผยแพร่การแก้ไขวงโคจรและนาฬิกาแบบเรียลไทม์ และรองรับเครือข่าย GNSS ที่หลากหลายนอกเหนือจาก GPS (GLONASS, BeiDou, Galileo และ QZSS) WAAS ใช้ข้อมูลการแก้ไขจาก GDGPS เป็นพื้นฐาน GDGPS มักใช้ในการสร้างข้อมูลGNSS ที่ได้รับการสนับสนุน^{[ 16 ]}

สถานีภาคพื้นดินมักใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลการสังเกต GNSS อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ การแก้ไขข้อมูล แบบย้อนหลังในระดับเซนติเมตร ระบบตัวอย่างสองระบบ ได้แก่ สถานีอ้างอิงที่ทำงานอย่างต่อเนื่องของสหรัฐอเมริกา (CORS) และบริการ GNSS ระหว่างประเทศ (IGS) ^{[ 17 ]}

ระบบเสริมความแม่นยำภาคพื้นดิน ( GBAS ) ให้ การแก้ไข GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียล (DGPS) และการตรวจสอบความสมบูรณ์ใกล้สนามบิน โดยให้แนวทางการลงจอด เช่น สำหรับรันเวย์ที่ไม่มีILSเครื่องรับอ้างอิงใน ตำแหน่ง ที่สำรวจจะวัดค่าเบี่ยงเบนของ GPS และคำนวณการแก้ไขที่ส่งออกมาที่ความถี่ 2 Hz ผ่าน การออกอากาศ ข้อมูล VHF (VDB) ภายในระยะ 23 ไมล์ทะเล (43 กม.) GBAS หนึ่งเครื่องรองรับแนวทางการลงจอดได้มากถึง 48 แนวทางและครอบคลุม ปลาย รันเวย์ หลายแห่ง ด้วยความยืดหยุ่นในการติดตั้งมากกว่า ILS ที่มีเสาอากาศโลคัลไลเซอร์และไกลด์สโลปที่ปลายแต่ละด้าน GBAS สามารถให้แนวทางการลงจอดหลายแนวทางเพื่อลดความปั่นป่วนจากกระแสลมวนและปรับปรุงความยืดหยุ่นรักษาความพร้อมใช้งานและความต่อเนื่องในการปฏิบัติงาน^{[ 18 ]}

ในเดือนธันวาคม 2008 องค์การบริหารท่าเรือแห่งนิวยอร์กและนิวเจอร์ซีย์ได้ลงทุน 2.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อติดตั้งระบบ GBAS ที่สนามบินนิวอาร์ก (EWR) โดยสาย การบิน คอนติเนนตัล (ปัจจุบันคือยูไนเต็ด ) เป็นผู้จัดหาอุปกรณ์ให้กับเครื่องบิน 15 ลำ ในราคา 1.1 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่FAAได้จัดสรรงบประมาณ 2.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อประเมินเทคโนโลยี ระบบ GBAS รุ่น SLS-4000 ของHoneywell ได้รับการอนุมัติจาก FAA ในเดือนกันยายน 2009 และยังคงเป็นระบบเดียวที่มีอยู่ในปัจจุบัน ระบบนี้รองรับ การลงจอดด้วยเครื่องมือ ระดับ Cat. 1 ที่ระดับ ความสูงในการตัดสินใจ 200 ฟุต (61 เมตร) และสามารถอัพเกรดเป็น Cat. 2 ที่ 100 ฟุต (30 เมตร) พร้อมการตรวจสอบสภาพไอโอโนสเฟียร์แบบเรียลไทม์ผ่าน SBAS ในขณะที่ระบบ SLS-5000 ระดับ Cat. 3 ที่มีความแม่นยำกว่านั้นกำลังรอเครื่องบินโดยสารที่รองรับอยู่ การติดตั้งครั้งแรกได้รับการอนุมัติใน EWR ในปี 2012 และฮิวสตัน/IAHในปี 2013 หน่วยงานท่าเรือแนะนำให้ใช้ GBAS สำหรับสนามบินนิวยอร์ก JFKและLaGuardia (LGA) เพื่อบรรเทาปัญหาความแออัด สนามบินนิวอาร์กและฮิวสตัน GBAS ได้รับการอัปเกรดเป็น Cat. 2 แล้ว คาดว่า สนามบินซีแอตเทิล-ทาโคมาซานฟรานซิสโกSFO JFK และ LGA จะได้รับการปรับปรุงในลำดับต่อไป^{[ 18 ]}

ในบรรดาการติดตั้ง GBAS ของ Honeywell ทั่วโลก 20 แห่ง การติดตั้งอื่นๆ ในสหรัฐอเมริกา ได้แก่: ศูนย์ทดสอบของ Honeywell ในJohnson Countyรัฐแคนซัส; ศูนย์เทคนิค FAA ที่สนามบินนานาชาติ Atlantic Cityรัฐนิวเจอร์ซีย์; ศูนย์ทดสอบของ Boeing ในGrant Countyรัฐวอชิงตัน; โรงงาน B787 ในCharleston Internationalรัฐเซาท์แคโรไลนา; และสนามบิน Anoka County–Blaineใกล้กับมินนิอาโปลิส สนามบินในยุโรปที่ติดตั้ง ได้แก่เบรเมนแฟรงก์เฟิร์ตมาลากาและซูริคในภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก สนามบินที่มีการติดตั้ง ได้แก่เชนไนกัวลาลัมเปอร์เมลเบิร์น โซล-กิมโปเซี่ยงไฮ้- ผู่ตงและซิดนีย์สถานที่อื่นๆ ได้แก่เซนต์เฮเลนาในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ปุนตาคานาในสาธารณรัฐโดมินิกัน และริโอเดจาเนโร-กาเลามีการติดตั้งระบบลงจอด GBAS (GLS) ประเภท 1 ประมาณ 100 แห่งในรัสเซียซึ่งใช้เทคโนโลยีเฉพาะของรัสเซีย^{[ 18 ]}

ในสหรัฐอเมริกา GBAS เคยเป็นที่รู้จักในชื่อLocal-area augmentation systemในขณะที่SBAS ที่มีเครือข่ายอ้างอิงภาคพื้นดินซึ่งให้การ แก้ไข ด้วย GPS เรียกว่าWAAS

ในสหรัฐอเมริกา มีการเข้าถึง WAAS LPVที่ระดับความสูง 200 ฟุต (61 ม.) มากกว่าการเข้าถึง ILS ประเภท 1 ภายในเดือนมีนาคม 2561 1 GBAS มีราคา 3–4 ล้านดอลลาร์ และประเภท 2 มีราคาสูงกว่า 700,000 ดอลลาร์^{[ 18 ]}

ภายในฤดูใบไม้ผลิปี 2018 โบอิ้งได้ส่งมอบเครื่องบินโดยสารที่รองรับ GLS จำนวน 3,500 ลำ โดยมีคำสั่งซื้ออีก 5,000 ลำ: GLS Cat. 2/3 เป็นมาตรฐานในเครื่องบินโบอิ้ง 747-8, 787 และ 777 ในขณะที่ GLS Cat. 1 เป็นตัวเลือกเสริมในเครื่องบิน 737NG/MAX และ GLS Cat. 2/3 จะเริ่มให้บริการตั้งแต่ปี 2020 แอร์บัสให้บริการ GLS Cat. 1 พร้อมระบบลงจอดอัตโนมัติในเครื่องบิน A320, A330, A350 และ A380 ^{[ 18 ]}

โครงการ NextGenของ FAA ส่งเสริม GBAS และ GLS เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของสนามบินและลดเสียงรบกวนและความล่าช้าจากสภาพอากาศ โบอิ้งต้องการการสนับสนุนจาก FAA มากกว่าการให้ทุน ในขณะที่สมาคมควบคุมการจราจรทางอากาศแห่งชาติโต้แย้งว่าแนวทางที่เข้มงวดจะลดความยืดหยุ่นในการจัดการจราจร ทำให้สูญเสียปริมาณงานและขีดความสามารถ ซึ่งเป็นมุมมองที่สายการบินเดลต้าแอร์ไลน์ เห็นพ้องด้วย สมาชิก ICAOบางประเทศตรวจสอบ GBAS Approach Service Types-D (GAST-D) ที่สนับสนุนการเข้าใกล้และการลงจอดประเภท 2/3 ^{[ 18 ]}

ระบบ GBAS มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดกว่าระบบ SBAS เนื่องจาก GBAS มีจุดประสงค์หลักสำหรับขั้นตอนการลงจอด ซึ่งความแม่นยำแบบเรียลไทม์และการควบคุมความสมบูรณ์ของสัญญาณมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสภาพอากาศเลวร้ายลงจนมองไม่เห็น (สภาวะ CAT-I/II/III) ซึ่ง SBAS ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้งานหรือเหมาะสม^{[ 19 ]}

ระบบ GPS แบบดิฟเฟอเรนเชียลทั่วประเทศของสหรัฐอเมริกา (NDGPS) เป็นระบบเสริมประสิทธิภาพสำหรับผู้ใช้งานบนบกและทางน้ำของสหรัฐฯ โดยใช้เครือข่ายเครื่องส่งสัญญาณวิทยุภาคพื้นดิน

การเสริมประสิทธิภาพอาจอยู่ในรูปแบบของข้อมูลเพิ่มเติมจากเซ็นเซอร์นำทางที่ผสมผสานเข้ากับการคำนวณตำแหน่ง หรืออัลกอริธึมภายในที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการนำทาง หลายครั้งที่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ การบินเพิ่มเติม ทำงานโดยใช้หลักการที่แยกต่างหากจาก GNSS และไม่จำเป็นต้องอยู่ภายใต้แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดหรือการรบกวนเดียวกัน ระบบเช่นนี้เรียกว่าระบบเสริมประสิทธิภาพบนเครื่องบิน (ABAS) โดย ICAO รูปแบบของ ABAS ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือการตรวจสอบความสมบูรณ์ของตัวรับแบบอัตโนมัติ (RAIM) ซึ่งใช้สัญญาณ GPS ที่ซ้ำซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่าความสมบูรณ์ของโซลูชันตำแหน่งและเพื่อตรวจจับสัญญาณที่ผิดพลาด^{[ 20 ]}

เซ็นเซอร์เพิ่มเติมอาจรวมถึง:

• เครื่องรับสัญญาณeLORAN
• ระบบนำทางดาราศาสตร์อัตโนมัติ
• ระบบนำทางเฉื่อย
• อุปกรณ์วัดระยะทางมักใช้ระบบหลายระบบเพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอน (DME/DME) นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับระบบ INS (DME/DME/INS) ได้อีกด้วย
• ระบบ คำนวณตำแหน่งโดยประมาณอย่างง่าย(ประกอบด้วยเข็มทิศไจโรสโคปและการวัดระยะทาง)

SBAS และ GBAS เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการนำทางตามประสิทธิภาพ (PBN) ในการบิน บริการ SBAS เช่น WAAS, EGNOS และ MSAS สนับสนุนการนำทางในพื้นที่ (RNAV) และการเข้าใกล้ด้วยการนำทางแนวตั้งรวมถึงขั้นตอน LPVการติดตั้ง GBAS ที่สนามบินหลักให้การแก้ไขเฉพาะที่ซึ่งช่วยให้การปฏิบัติการเข้าใกล้และลงจอดบนรันเวย์หลายแห่งมีความแม่นยำสูงจากสิ่งอำนวยความสะดวกภาคพื้นดินเพียงแห่งเดียว ระบบเสริมเหล่านี้ร่วมกันช่วยให้เครื่องบินสามารถบินตามเส้นทางที่แม่นยำยิ่งขึ้นด้วยระยะห่างที่ลดลง ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้น และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลง^{[ 21 ]}

นอกเหนือจากโครงการริเริ่มของภาครัฐแล้ว ภาคเอกชนก็ยังนำเสนอสิ่งต่างๆ อีกมากมายบริการ แก้ไข GNSSเพื่อเพิ่มความแม่นยำในพื้นที่ครอบคลุมที่กำหนด โดยอาศัยเทคนิคต่างๆ เช่นDGNSS,RTKและPPP ^{[ 22 ] [ 23 ]} การแก้ไข GNSS ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "การแก้ไขย่านความถี่ L" อาจให้บริการผ่านดาวเทียมสื่อสาร(โดยทั่วไปอยู่ในวงโคจรคงที่)ย่านความถี่ Lบางส่วน(1525 MHz ถึง 1560 MHz) ซึ่งไม่ได้ถูกครอบครองโดยสัญญาณ GNSSหรืออีกทางหนึ่งคือผ่านทางอินเทอร์เน็ต (ในNTRIP)

• ระบบเสริมประสิทธิภาพพื้นที่เฉพาะที่
• ระบบนำทางด้วยดาวเทียมช่วย (A-GPS)
• การปรับปรุง GNSS
• ระบบนำทางด้วยดาวเทียม